Во всей коллекции историй мы ясно видим две силы, играющие роль главных героев. В главе 2 мы встретим первую из них — энтропию. Хотя многим из нас энтропия знакома благодаря своей связи с беспорядком и часто цитируемому заявлению, что беспорядок всегда возрастает, на самом деле энтропия обладает тонкими свойствами, которые позволяют физическим системам развиваться самыми разными способами и иногда даже плыть, казалось бы, против энтропийного течения. Важные примеры этого мы увидим в главе 3, в частности, как элементарные частицы после Большого взрыва видимым образом попирают стремление к беспорядку и развиваются в организованные структуры, такие как звезды, галактики и планеты — и в конечном итоге в такие конфигурации материи, на которых происходит всплеск в потоке жизни. Вопрос о том, как включился этот поток, приводит нас ко второй из наших вездесущих сил — к эволюции.
Эволюция является главной движущей силой, стоящей за постепенными трансформациями живых систем, но на самом деле эволюция путем естественного отбора включается задолго до того, как первые формы жизни начинают конкурировать между собой. В главе 4 мы встретим молекулы, которые сражаются с другими молекулами и ведут борьбу за существование на арене неодушевленной материи. Молекулярный дарвинизм, как называют подобные химические сражения, раунд за раундом, — вот что, скорее всего, произвело на свет серию все более устойчивых конфигураций, породивших в конечном итоге те первые молекулярные наборы, в которых мы распознали бы жизнь. Подробности этих процессов — предмет исследований на самом переднем крае науки, но сегодня, после пары десятилетий колоссального прогресса, ученые сходятся во мнении, что мы движемся в верном направлении. Мало того, вполне может быть, что парные силы энтропии и эволюции — гармоничные партнеры на гоночном треке, ведущем к зарождению жизни. Может показаться, что идея такого партнерства звучит странно: в представлении публики энтропия есть прямой путь к хаосу и, кажется, полная противоположность эволюции и жизни, но недавние математические исследования энтропии подсказывают, что жизнь или, по крайней мере, жизнеподобные качества могут оказаться ожидаемым продуктом любого долгоживущего источника энергии, такого как Солнце, неустанно изливающего тепло и свет на молекулярные ингредиенты, которые конкурируют за ограниченные ресурсы, доступные на планете вроде Земли.
Хотя некоторые из этих идей на данный момент под вопросом, определенно известно, что на Земле через миллиард лет или около того после ее образования уже кишела жизнь, развивавшаяся под эволюционным давлением, так что следующая фаза развития — стандартная область действия теории Дарвина. Случайные события, такие как удар космической частицы или молекулярное нарушение в ходе репликации ДНК, приводят к мутациям. Какие-то из них практически не влияют на здоровье и благополучие организма, зато другие увеличивают или уменьшают его приспособленность к конкурентной борьбе за выживание. Те мутации, что повышают конкурентоспособность, с большей вероятностью передаются потомству, поскольку весь смысл «конкурентоспособности» заключается в том, что носитель некоторого признака с большей вероятностью доживет до репродуктивной зрелости и произведет на свет жизнеспособное потомство. Таким образом от поколения к поколению признаки, повышающие приспособленность, распространяются все шире и шире.